跳到主要内容

话题

生物医学设备

生物医学设备

灵活的传感器映射血氧水平

23 Nov 2018 塞缪尔·瓦内恩 
Yasser Khan

由美国和英国工程师开发的灵活传感器可以在大面积的皮肤,组织和器官上映射血氧水平,可能会使医生在实时监测伤口愈合的新方法(pnas. 10.1073 / PNA.1813053115 )。

氧对器官至关重要,特别是当它们愈合时,存在一系列设备以监测血液中的氧气水平。最受欢迎的,血氧素,使用发光二极管(LED)的组合,其通过皮肤闪光或近红外光,以及检测每个波长传输多少光的光电二极管(PDS)。由于富氧血液优先吸收红外线和氧气差的吸收更多红光,血氧鼠使用啤酒兰伯特法(链接透射光和组织组成)来量化血液中的多少氧气。

然而,因为它们依赖于透射光,因此oximeter仅在身体的区域上工作,该区域是部分透明的,例如指尖或鞋面。此外,它们只能在身体中的单点评估血氧,防止随着时间的推移评估大区域。

设计一个新的灵活传感器

解决血氧计的短缺,来自的研究人员 加利福尼亚大学,伯克利领导 Ana Claudia Arias., 与合作 剑桥显示技术,决定使用基于反射而不是透射光的不同模式的血氧血管模式。在修改Beer-Lambert法案后,该团队表明传感器在许多地方工作,例如前额,前臂,腹部和腿部。

The authors

传感器由交替的四个红色和四个近红外有机LED和八个有机PD的网格组成,柔性材料的一侧印刷,该柔性材料的柔性材料的一侧,可模具成体的轮廓。该团队选择了有机LED发出的光的波长,以明确地区分氧化和脱氧血液。通过打印技术还促进了增加信噪比和降低环境噪声的印刷技术。

绘制血氧化

研究人员通过将面罩连接到志愿者来控制其传感器的性能来控制被吸入的空气的氧气浓度,在逐渐更高的高度上模拟呼吸。取决于空气的氧气浓度,志愿者’S氧气变化。通过附加到志愿者的新传感器准确地呈现了这种趋势’S额头和控制商用指纹传感器。两种器件之间的氧合估计在8分钟的测试期间仅为1.1%,在此期间吸入的氧浓度从21%变化至15%。

在医疗休克,低血液循环或器官损伤的情况下,动脉血液不足以用于脉搏血液血管血管。研究人员通过使用压力袖口在类似条件下在类似条件下测试其传感器,以将血液供应限制在臂上。发现饱和氧水平与文献中报告的那些类似的变化,确认传感器’即使在没有脉动血流的情况下,也能够监测血氧的能力。

更重要的是,传感器的网格布置使得跨越区域而不是单点的氧浓度的映射。该特征是对监测组织,伤口和新移植的器官的氧化,提供重要指标,以指导手术后恢复管理。传感器还可以与锻炼期间肌肉评估的肌动画和心电图电极联接。

相关事件

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者